CN101156460A - Mimo-ofdm无线网络中天线映像选择方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在多重输入多重输出(MIMO)致能无线通信网络选择天线映像的方法及装置。目前可用天线映像的候选组合系根据量测的长期通道条件决定。天线映像系从候选组合中选择，并且，映像系利用接收无线传输/接收单元(WTRU)的选择天线映像加以校正。当选择映像校正时，封包数据传输系开始。在另一较佳实施例中，校正训练帧(CTF)系用以同时或依序多重天线映像。除此以外，根据本发明实施天线映像选择的实体层及媒体存取控制(MAC)层帧格式亦予以揭露。

Description

MIMO-OFDM无线网络中天线映像选择方法及装置
技术领域
本发明有关于利用多重输入多重输出(MIMO)技术的无线通信系统。特别是，本发明系有关于选择多重输入多重输出能力多重天线数组的最佳设定。
背景技术
相较于仅具有单一天线的装置，具有多样性架构排列的多重天线的无线通信装置系提供各种传输及接收好处。多样性的基础在于：无论任何给定时间，具有最佳接收的天线系选择用于接收或传输。虽然利用天线多样性的装置系可能具有多重实体天线，信号处理仅具有单一组电子电路，其亦称为射频(RF)链。
多重输入多重输出无线技术系改良利用多重射频链的天线多样性。各个射频链系能够同时接收及传输。藉此，多重输入多重输出装置系能够达到较高处理能力、并消除多重路径干扰的负面效应。在传输装置中，各个射频链系负责传输某个空间串流。单一帧可以分解及多任务于多重空间串流，其随后系重组于接收器。
多重输入多重输出系无线通信中最具前景的技术的一。不同于减轻不利多重路径衰减及加强单一数据串流强度的传统智能型天线技术，多重输入多重输出系利用多重路径衰减以同时传输及接收多重数据串流。理论上，多重输入多重输出系统的能力系随着传输及接收天线的数目线性增加。多重输入多重输出系获得各种无线数据通信标准的考虑，诸如：IEEE 802.11n及3GPP宽带分码多重存取(WCDMA)。
在实施多重输入多重输出时，无线传输/接收单元(WTRU)系可以操作于空间多任务模式或空间多样性模式。在空间多任务模式中，无线传输/接收单元系传输多重独立数据串流以最大化数据处理能力。相对于此，在空间多样化模式中，无线传输/接收单元系可以经由多重天线传输单一数据串流。基于操作模式，无线传输/接收单元系可以选择适当质量度量或质量度量的组合，进而用于想要波束组合的选择。一般而言，m×N通道矩阵H系可以具有下列形式：
H = h Aa . . . h Na . . . . . . . h Am . . . h Nm
其中，组件h的下标系表示归属于传输无线传输/接收单元A的天线a，…，m及接收无线传输/接收单元N的天线a，…，m的各种天线映像的贡献。
无线传输/接收单元系可以利用类似方式取得校正矩阵K。无线局域网络(LAN)脉络的校正系包括计算一组多个更正系数，其，当本于按照天线(per-antenna)及按照子载波(per-sub-carrier)的基础多任务于传输无线传输/接收单元的基频串流时，将可以等化传输及接收处理路径的响应差异(直至跨天线的未知常数)。
请参考图1，其系表示现有技术的信道校正的信号图100。传输无线传输/接收单元(Tx WTRU)110首先需要校正接收无线传输/接收单元(Rx WTRU)120间的既存通道。传输无线传输/接收单元110系传输校正训练帧(CTF)131至接收无线传输/接收单元120。接收无线传输/接收单元120系响应以传输探测实体封包数据单元(PPDU)132。传输无线传输/接收单元110系计算信道的信道预测H 133，其系称为H(2→1)。传输无线传输/接收单元110系传输包括信道预测H(2→1)的校正响应134。随后，接收无线传输/接收单元120系传输校正训练帧135至传输无线传输/接收单元110以实施信道预测。因应地，传输无线传输/接收单元110系传输探测实体封包数据单元136。接收无线传输/接收单元120系计算信道预测H(1→2)、并计算通道的校正矩阵K(1→2)及K(2→1)137。随后，接收无线传输/接收单元120系传输具有校正矩阵K(1→2)的校正响应138至传输无线传输/接收单元110。应该注意的是，随后，校正矩阵K(1→2)系应用于传输无线传输/接收单元110以做为通往接收无线传输/接收单元120的传输的基频增益或相位更正因子。校正矩阵K(2→1)系应用于接收无线传输/接收单元120，其亦做为接收无线传输/接收单元120通往传输无线传输/接收单元110的信号传输的基频增益/相位更正因子。至此，通道系完成校正、并准备用于封包交换。
欲启始数据封包交换，传输无线传输/接收单元110系传输要求139至接收无线传输/接收单元120，其系响应以传送调变及编码手段(MCS)实体封包数据单元140。传输无线传输/接收单元110系利用校正矩阵K(1→2)以计算导引矩阵V，并且，封包数据转移142系开始。
现有技术并未考虑智能型天线技术的利用。智能型天线，特别是波束成型，系配合控制放射图案的方向性，或灵敏度，的传输器或接收器数组的信号处理技术。当接收信号时，波束成型系可以增加想要信号方向的增益、并减少干扰及噪声方向的增益。当传输信号时，波束成型系可以增加欲传送信号方向的增益。当波束成型能力天线组合多重输入多重输出时，可用天线映像的数目系戏剧性地增加。
当波束成型天线包含于无线传输/接收单元时，可用天线映像的数目系可以变得极大。为最佳化两个无线传输/接收单元间的通信连结，同时选择传输器及接收器的适当天线映像系有其需要。
有鉴于此，本发明系提供一种方法及装置，藉以有效地利用具有多重波束成型天线的多重输入多重输出能力无线装置的各种可用天线映像。
发明内容
本发明系一种方法及装置，藉以选择多重输入多重输出致能无线通信网络的天线映像。目前可用天线映像的候选组合系根据量测的长期通道条件决定。天线映像系经由候选组合中选择，并且，映像系利用接收无线传输/接收单元的选择天线映像校正。当选择映像校正时，封包数据传输系开始。在另一较佳实施例中，校正训练帧系用以同时或依序多重天线映像。除此以外，根据本发明实施天线映像选择的实体层及媒体存取控制(MAC)层帧格式亦予以揭露。
附图说明
本发明的更进一步理解系透过下列发明说明(举例而言)、并配合所附图式详细解释如下，其中：
图1表示现有技术的信道校正及封包数据转移的信号图；
图2表示根据本发明的较佳实施例的选择天线映像的方法流程图；
图3表示根据本发明的具有无线网络基地台(AP)及无线传输/接收单元的系统方块图；
图4表示信道校正及封包数据转移的信号时序图，其中，根据本发明的天线映像选择系利用；(因图4较大，图4由图4A和图4B按照图4A右上角的示意组合而成)
图5表示实施根据本发明的天线映像选择的校正训练帧(CTF)实体封包数据单元(PPDU)帧格式的示意图；
图6表示实施根据本发明的天线映像选择的探测实体封包数据单元(PPDU)帧格式的示意图；以及
图7表示实施根据本发明的天线映像选择的探测实体封包数据单元(PPDU)媒体存取控制(MAC)帧格式的示意图。
具体实施方式
虽然本发明的特征系利用较佳实施例的特定组合详细说明如下，然而，各种特征或组件亦可以单独利用(而不需要或需要较佳实施例的其它特征及组件)，或者，各种特征或组件亦可以形成各种组合(而不需要或需要较佳实施例的其它特征或组件。
在下列说明中，无线传输/接收单元系包括、但不限于使用者设备(UE)、行动工作站、固定或行动用户单元、传呼器、或能够操作于无线环境的任何其它类型装置。除此以外，在下列说明中，无线网络基地台(AP)系包括、但不限于B节点、位置控制器、基地台(BS)、或无线通信环境的任何其它类型界面装置。除此以外，在下列说明中，用语”天线映像”系表示具有特定射频处理链的天线，或天线波束(在波束成型天线的情况中)，的特定组合。
请参考图2，其系表示根据本发明的选择天线映像的方法200。无线传输/接收单元系经由目前可用天线映像的候选组合中选择天线映像(步骤210)。无线传输/接收单元系决定选择天线映像是否校正(步骤220)。若决定选择天线映像并未校正，无线传输/接收单元系校正选择天线映像(步骤230)。应该注意的是，先前校正的天线映像校正系可能变得腐旧。选择天线映像的校正将会更进一步详细说明如下。接着，无线传输/接收单元系决定接收无线传输/接收单元是否已经改变其天线映像(步骤240)。若接收无线传输/接收单元已经改变其天线映像，则这种方法系返回至步骤210以选择新传输器天线映像，若情况需要。若决定接收无线传输/接收单元尚未改变其天线映像，则传输无线传输/接收单元系利用选择及校正天线映像开始封包数据传输(步骤250)。这种方法系返回至步骤210，藉以使传输无线传输/接收单元能够改变其天线映像。
请参考图3，其系表示具有第一无线传输/接收单元310及第二无线传输/接收单元320的无线通信系统300，藉以实施根据本发明的天线映像选择。在下列说明中，本发明系参考由传输无线传输/接收单元310至接收无线传输/接收单元320的下行连结传输详细解释。然而，本发明亦同样适用于上行连结及下行连结传输，其中，无线传输/接收单元310或无线传输/接收单元320系基地台(BS)，以及，本发明亦同样适用于架构，其中，在随意(ad hoc)或网状(mesh)网络中，无线传输/接收单元系与无线传输/接收单元直接通信。
无线传输/接收单元310系具有两个射频链312A、312B、波束选择器314、多个天线316A～316N，其中，N系大于1的任何整数、及校正单元318。在范例实施例中，天线316A～316N系能够产生多重波束。无线传输/接收单元320系具有两个射频链322A、322B、波束选择器324、多个天线326A～326M，其中，M系大于1的任何整数。除此以外，在范例实施例中，至少一天线326A～326N系能够产生多重波束。特别是，请参考无线传输/接收单元320，波束组合系利用波束选择器324选择，藉以用于参考图2说明如上的根据本发明方法200的多重输入多重输出传输及接收。选择天线映像系根据波束选择器324输出的控制信号以用于传输及接收。波束选择器324系根据产生及储存于校正单元328的质量度量以选择特定波束组合，其将会更进一步详细说明如下。本发明的无线传输/接收单元组件系可以整合于集成电路(IC)或架构为具有多个互连组件的电路。应该了解的是，虽然范例实施例系具有两个射频链，然而，这单纯是基于方便说明的目的，并且，任何数目的射频链亦可以利用。
为容易说明起见，图3系表示配备波束成型天线，其分别产生三个波束，的传输无线传输/接收单元310及接收无线传输/接收单元320。然而，图3所示的架构仅提供作为范例、而非限制。具有任何数目的波束的天线类型，或非为波束成型或波束切换类型的天线，的任何组合亦可以利用。
天线可以是切换寄生天线(SPA)、相位数组天线、或任何类型的方向性波束成型天线。切换寄生天线系大小精简，故合适用于无线局域网络(WLAN)装置。若切换寄生天线系利用，单一主动天线组件配合单一或多个被动天线组件系可以利用。经由调整被动天线组件的阻抗，天线波束图案系可以调整，并且，阻抗调整系可以控制连接天线组件的一组开关而实施。或者，天线亦可能是具有多重天线的复合物，其可能全是全向性天线。举例来说，具有选择实体间隔的三个全向性天线系可以根据来自波束选择器324的控制信号开启或关闭，藉以定义不同波束组合。
为方便说明起见，请参考图3。传输无线传输/接收单元310(在下列说明中，亦称为Tx WTRU)系包括两个射频链312A及312B。波束选择器314系耦接数个全向性天线316A～316N至射频链312A及312B。有鉴于此，传输无线传输/接收单元310的可能天线映像的数目系N倍于射频链的数目。接收无线传输/接收单元320(在下列说明中，亦称为Rx WTRU)亦包括两个射频链322A及322B。波束选择器324系耦接数个全向性天线326A～326M至射频链322A及322B。如先前所述，在简单范例实施例中，各个波束成型天线326A～326M系能够形成三个方向性波束。有鉴于此，接收无线传输/接收单元320系具有总共M乘以波束数目乘以射频链数目的可能天线映像。能够用于任何传输工作站的全部可能天线映像的组合系称为”超组合(superset)”，并且，超组合(superset)的大小系表示为Nsuperset。Nsuperset可能非常大，并且，在任何给定时间利用全部可用天线映像亦可能不实际。
候选组合系超组合(superset)的子组合，并且，候选组合系可用于任何给定时间的选择的天线映像集合。较佳者，候选组合的大小系限定于8组至22组天线映像的间。候选组合并非静态的，相对于此，候选组合系动态的，并且，候选组合系可以随着时间改变以反映改变的通道条件。举例来说，传输工作站系可以连续地或周期地监控目前候选组合中全部天线映像的信道条件，并且，若量测的通道条件无法满足预定临界值达到预定时间，则传输工作站系可以调变候选组合。这可以经由抛弃目前候选组合中几组天线映像、加入几组新天线映像、及/或保留候选组合中几组天线映像而完成。在高速应用中，候选组合系可以降低，或者，天线映像的选择亦可以同时停止。
在本发明的较佳实施例中，无线传输/接收单元310系可以经由候选组合中选择任何天线映像。天线映像的选择系根据长期尺度。逐一封包通道的追踪并不需要实施，且因此，天线映像的选择并不会追踪通道的快速改变(或微结构(micro-structure))。应该注意的是，候选组合中天线映像的任何改变系发生于数据封包的任何主动传输或接收以外。
请继续参考图3，在操作期间，接收无线传输/接收单元310的校正单元318系量测选择质量度量于各个天线波束或目前候选组合的波束组合、并输出质量度量量测数据至波束选择器314。波束选择器314系根据质量度量量测选择想要的天线映像，藉以与接收无线传输/接收单元320数据通信。校正单元318更视情况需要产生周期(或非周期)校正的探测要求，以及，因应校正要求的校正训练帧及探测实体封包数据单元。校正单元318系包括根据接收探测封包计算通道预测矩阵及校正矩阵的处理器、及储存通道预测矩阵及校正矩阵的内存。较佳者，校正单元系实施兼容于IEEE标准的信号发送及信息传递，诸如；IEEE 802.11家族的标准，且特别是，IEEE 802.11N标准。
各种质量度量系可以用来决定想要的天线映像。实体(PHY)层、媒体存取控制(MAC)层、或更高层度量系合适的。较佳者，质量度量系包括、但不限于信道预测、信号噪声及干扰比(SNIR)、接收信号强度指针(RSSI)、短期数据处理能力、封包错误率(PER)、数据速率、无线传输/接收单元操作模式、接收信道预测矩阵的最大特征值(eigen-value)的大小、或诸如此类。
为方便说明参考图2说明的天线映像选择方法200，图4系表示天线映像选择的信号时序图400。第一传输无线传输/接收单元410系利用天线映像p传输探测实体封包数据单元430至接收无线传输/接收单元420。随后，传输无线传输/接收单元410系传输要求校正的校正训练帧432。接收无线传输/接收单元420目前系利用天线映像x，并且，接收无线传输/接收单元420系利用天线映像x传送的探测实体封包数据单元434以响应校正训练帧432。传输无线传输/接收单元410系实施用于传输无线传输/接收单元410及接收无线传输/接收单元420的天线映像，也就是说，天线映像p及天线映像x，的信道预测436。通道预测矩阵H(x→p)系计算。传输无线传输/接收单元410系传输具有校正通道预测的校正响应438。接着，接收无线传输/接收单元420系传输自有校正训练帧440至传输无线传输/接收单元410。传输无线传输/接收单元410系响应以探测实体封包数据单元442。接收无线传输/接收单元420系利用探测实体封包数据单元442计算信道预测矩阵H(x→p)及目前选择天线映像的校正矩阵K(p→x)及K(x→p)444。随后，接收无线传输/接收单元420系传输校正响应446至传输无线传输/接收单元410，其系具有传输无线传输/接收单元410感到兴趣的信道校正矩阵，也就是说，K(p→x)。随即，天线映像p→x系校正448。
随后，无线传输/接收单元系利用校正信道自由开始数据封包交换。传输无线传输/接收单元410系传输传输要求(TRQ)450至接收无线传输/接收单元420。接收无线传输/接收单元420系响应以利用天线映像x传输的探测实体封包数据单元452。随后，传输无线传输/接收单元410系根据校正矩阵K(p→x)454计算导引矩阵V。封包数据转移456系接着开始。
基于各种理由，诸如：信道条件(利用信道质量度量量测)或任一无线传输/接收单元行动性的改变，举例来说，接收无线传输/接收单元420系由x至y地改变天线映像458。随后，决定天线映像p→y是否校正。在范例实施例中，天线映像p→y尚未校正，且因此，校正系需要。传输无线传输/接收单元410系利用天线映像p传输探测实体封包数据单元460、及随后的校正训练帧462。接收无线传输/接收单元420系利用天线映像y响应以探测实体封包数据单元464。通道预测矩阵H(y→p)466系发生于传输无线传输/接收单元410，并且，具有通道预测矩阵的校正响应468系传输。随后，接收无线传输/接收单元420系要求校正470，并且，传输无线传输/接收单元系兼容于探测实体封包数据单元472。接收无线传输/接收单元420系计算信道预测矩阵H(p→y)及校正矩阵K(p→y)及K(y→p)474。随后，校正响应476系传输至传输无线传输/接收单元410，其系具有传输无线传输/接收单元410感到兴趣的校正矩阵。随即，天线映像p→y系校正、并准备开始数据封包交换478。
随后，数据封包交换系开始于传输无线传输/接收单元410要求探测480、及接收无线传输/接收单元420响应以利用天线映像y传输的探测实体封包数据单元482。随后，导引矩阵V系根据校正矩阵K(p→y)计算，并且，封包数据转移486系接着开始。
在另一较佳实施例中，在数据封包转移以前，多重天线映像的校正系顺序发生。类似于图4所示的校正信号发送430至448，接收无线传输/接收单元系可以利用经由其目前候选组合中选择的多重天线映像以响应校正训练帧。得到的校正矩阵系可以储存以供未来参考。举例来说，传输无线传输/接收单元系可以选择天线映像f、并传输校正训练帧至要求校正的接收无线传输/接收单元。接收无线传输/接收单元系可以利用经由其目前可用候选组合中选择的各组天线映像q、r、s顺序响应以探测实体封包数据单元。在封包数据转移以前，传输无线传输/接收单元系对应天线映像f→q、f→r、f→s以校正信道、并储存校正矩阵于内存以供未来参考。若接收无线传输/接收单元改变其天线映像至，举例来说，天线映像r，则传输无线传输/接收单元系可以经由内存撷取适当校正矩阵、并不需要再度实施校正地开始数据封包传输。
或者，多重天线映像的校正系可能平行发生(也就是说，同时发生)，藉以降低信号发送。在本较佳实施例中，单一探测实体封包数据单元系利用选择天线映像(举例来说，映射b)，进而利用传输无线传输/接收单元传送。具有目前可用天线映像t、u、v的接收无线传输/接收单元系利用各组可用天线映像t、u、v回应单一校正训练帧，并且，各组天线映像b→t、b→u、b→v的校正矩阵系计算。利用这种方式，需要的校正信号发送系降低，藉以减少校正延迟及增加处理能力。
在另一较佳实施例中，其中，无线通信系统系兼容于IEEE 802.X标准，探测实体封包数据单元系包括调变控制序列(MCS)位字段。调变控制序列(MCS)位字段系媒体存取控制(MAC)信息组件(IE)，其系表示目前接收无线传输/接收单元天线映像候选组合大小及接收无线传输/接收单元的目前选择天线映像。较佳者，调变控制序列(MCS)位字段具有5位的长度。选择性地，调变控制序列(MCS)位字段具有单位元”串长指针(run length indicator)”，其系容许传输无线传输/接收单元要求接收无线传输/接收单元改变其天线映像的目前候选组合。
传输无线传输/接收单元系可以要求接收无线传输/接收单元改变其天线映像候选组合，举例来说，若传输无线传输/接收单元无法找到接收器的天线映像，进而满足其质量要求。在这种情况中，若接收无线传输/接收单元能够改变其候选组合，则接收无线传输/接收单元系可以表示将利用新媒体存取控制(MAC)管理帧立即改变其天线映像候选组合。
当传输无线传输/接收单元基于各种可能理由(举例来说，若传输无线传输/接收单元无法经由目前候选组合中找到自身天线映像，进而满足其质量要求)而想要改变其候选组合时，则传输无线传输/接收单元系可以传送媒体存取控制(MAC)管理帧，藉以向接收无线传输/接收单元表示候选组合改变。随后，传输无线传输/接收单元系可以立即改变天线映像候选组合、并经由新候选组合中映像选择适合天线映像以传输。
或者，传输无线传输/接收单元系可以要求接收无线传输/接收单元完全失能其天线映像。这种要求系可以利用实体封包数据单元传输至接收无线传输/接收单元。在收到具有这种要求的实体封包数据单元以后，接收无线传输/接收单元系可以或可以不兼容于这种要求。兼容系可以利用接收无线传输/接收单元表示于探测实体封包数据单元。当接收无线传输/接收单元兼容于这种要求时，接收无线传输/接收单元的目前选择天线映像系变为静态及不可改变。
请参考图5，其系表示根据本发明的校正训练帧实体封包数据单元500的实体封包数据单元帧格式的示意图。应该注意的是，虽然图5所示的帧格式系兼容于IEEE802.11N标准，本发明亦可以应用于任何IEEE标准。校正训练帧系用以要求经由接收无线传输/接收单元的探测封包传输的通道校正。校正训练帧实体封包数据单元500系具有；继承短训练字段(L-STF)510，其跟随着高处理能力长训练字段(HT-LTF)520、高处理能力帧字段(HT-SIG)530、及数据域位540。继承短训练字段(L-STF)510与继承(前802.11N)短训练字段具有相同格式。高处理能力长训练字段(HT-LTF)520系定义于802.11N实体(PHY)层的字段、并用于多重输入多重输出传输训练。高处理能力帧字段(HT-SIG)530系定义于802.11N的字段、并表示选择调变及编码手段及媒体存取控制(MAC)服务数据单元(MSDU)的大小。
调变控制序列(MCS)字段535系包括校正及天线映像选择的相关信息，诸如：(1)用于实体封包数据单元传输的选择天线映像的表示；(2)完整候选组合顺序或平行探测的要求的表示；(3)改变候选组合大小的要求的表示；(4)要求接收无线传输/接收单元天线映像候选组合的更新的串长(run length)位；以及(5)接收无线传输/接收单元暂时维持天线映像选择的要求的表示。
请参考图6，其系表示探测实体封包数据单元600帧格式的示意图。同样地，应该注意的是，虽然图6所示的帧格式系兼容于IEEE 802.11N标准，本发明亦可以应用于任何IEEE标准。探测实体封包数据单元系具有；继承短训练字段(L-STF)610、高处理能力长训练字段(HT-LTF)615、高处理能力帧字段(HT-SIG)620、调变控制序列(MCS)字段625，其跟随着多个额外高处理能力长训练字段(HT-LTF)6301至630N、及数据域位635。高处理能力帧字段(HT-SIG)620系包括：表示候选组合大小的2个位、及表示包括于实体封包数据单元的高处理能力长训练字段(HT-LTF)630总数N的5个位。有鉴于此，候选组合的各组天线映像的高处理能力长训练字段(HT-LTF)系可以包括于实体封包数据单元。较佳者，如先前所述，候选组合可以小至1及大至32。实体封包数据单元的各组高处理能力长训练字段(HT-LTF)615及630系利用经由候选组合中选择的不同天线映像传输。用以传输第一高处理能力长训练字段(HT-LTF)615及数据域位635的选择天线映像系表示于调变控制序列(MCS)字段625。调变控制序列(MCS)字段亦可以包括额外位以表示：(1)接收工作站的继续天线映像选择的维持/释放要求；(2)因应于先前接收维持/释放要求的天线映像改变的确认；(3)完整候选组合搜寻的校正训练帧的先前接收要求的确认；以及(4)改变候选组合大小的校正训练帧的先前接收要求的确认。
请参考图7，其系表示图6的探测实体封包数据单元数据帧的媒体存取控制(MAC)帧格式700。媒体存取控制(MAC)字段系包括；帧控制字段705、周期/识别码字段710、接收器地址(RA)字段715、传输器地址(TA)字段720、媒体存取控制(MAC)服务数据单元(MSDU)字段725、及帧检查序列(FCS)字段730。在本发明的较佳实施例中，媒体存取控制(MAC)服务数据单元(MSDU)字段725系可以包括位，进而表示因应于接收维持/释放要求的天线映像改变的维持/释放确认，诚如先前参考图5及调变控制序列(MCS)字段535所讨论。经由降低候选组合更新，校正及关连信号发送系可以降低，进而增加处理能力。
虽然本发明的特征系利用较佳实施例的特定组合详细说明如下，然而，各种特征或组件亦可以单独利用(而不需要或需要较佳实施例的其它特征及组件)，或者，各种特征或组件亦可以形成各种组合(而不需要或需要较佳实施例的其它特征或组件。
实施例
1.一种用于选择一天线映像以用于一传输无线传输/接收单元(Tx WTRU)及一接收无线传输/接收单元(Rx WTRU)间的通信的方法，其中，两无线传输/接收单元(WTRU)均多重输入多重输出(MIMO)能力，并且，一天线映像系一单一射频(RF)链及一单一天线波束的一组合，该方法包括下列步骤：
在该传输无线传输/接收单元从目前可用天线映像的一候选组合中选择一天线映像；以及
在该接收无线传输/接收单元从目前可用天线映像的一候选组合中选择的一天线映像；
2.如实施例1所述的方法，更包括：
决定是否校正所述目前选择天线映像；
3.如实施例2所述的方法，其中该决定是由该传输无线传输/接收单元作成。
4.如实施例2所述的方法，其中该决定是由该接收无线传输/接收单元作成。
5.如实施例4所述的方法，更包括：
若判定所述选择天线映像尚未校正，校正所述选择天线映像。
6.如任一上述实施例所述的方法，更包括：
利用所述选择校正天线映像，从该传输无线传输/接收单元传输数据封包至该接收无线传输/接收单元。
7.如任一上述实施例所述的方法，更包括：
基于长期通道量测，以调整可供该传输无线传输/接收单元选择的天线映像的该候选组合。
8.如任一上述实施例所述的方法，更包括；
基于长期通道量测，以调整可供该接收无线传输/接收单元选择的天线映像的该候选组合。
9.如任一上述实施例所述的方法，其中，该校正步骤更包括下列步骤：
从该传输无线传输/接收单元传输一校正训练帧(CTF)至该接收无线传输/接收单元；
10.如实施例9所述的方法，更包括：
响应该校正训练帧，从该接收无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元(PPDU)至该传输无线传输/接收单元。
11.如任一上述实施例所述的方法，其中，该传输无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
12.如任一上述实施例所述的方法，更包括：
从该传输无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元。
13.如任一上述实施例所述的方法，更包括：
在该接收无线传输/接收单元，根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
14.如任一上述实施例所述的方法，更包括；
计算所述选择天线映像的一校正矩阵。
15.如实施例14所述的方法，其中，所述选择天线映像的该校正矩阵系用以计算数据封包传输的一导引矩阵。
16.如任一上述实施例所述的方法，其中，该传输无线传输/接收单元具有至少一波束成型天线。
17.如任一上述实施例所述的方法，其中，该接收无线传输/接收单元具有至少一波束成型天线。
18.如任一实施例9-17所述的方法，其中，该校正训练帧具有一实体层调变及编码手段(MCS)位字段。
19.如实施例18所述的方法，其中，该调变及编码手段位字段包含用于该传输无线传输/接收单元传输该校正训练帧的该选择天线映像的一表示。
20.如实施例18所述的方法，其中，该调变及编码手段位字段包含，完整候选组合顺序或平行探测的一要求的一表示。
21.如实施例18所述的方法，其中，该调变及编码手段位字段包含，一串长(runlength)位用以要求该接收无线传输/接收单元(WTRU)天线映像候选组合的一更新。
22.如实施例18所述的方法，其中，该调变及编码手段位字段包含用以暂时中止天线映像选择的一要求。
23.如实施例10所述的方法，其中，该探测实体封包数据单元包含多个高处理能力长训练字段(HT-LTF)，分别用于欲校正的一候选组合的各组天线映像。
24.如实施例23所述的方法，其中，多个天线映像系利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)顺序而加以校正。
25.如实施例23所述的方法，其中，多个天线映像系利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)同时加以校正。
26，如任一实施例10-25所述的方法，其中，该探测实体封包数据单元包含一媒体存取控制(MAC)服务数据单元(MSDU)位字段。
27.如实施例26所述的方法，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含用于继续天线映像选择的一要求。
28.如实施例26所述的方法，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含继续天线映像选择的一确认。
29.如实施例26所述的方法，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含完整天线映像候选组合搜寻的一要求的一确认。
30.如实施例26所述的方法，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段系具有改变一天线映像候选组合大小的一要求的一确认。
31.一种用以选择一天线映像的多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元(WTRU)，其系一单一射频(RF)链及一单一天线波束的一组合，该无线传输/接收单元包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；以及
多个射频(RF)链，用以信号处理。
32.如实施例23的无线传输/接收单元，更包括；
一波束选择器，用以选择性地耦接所述天线至所述射频(RF)链。
33.如任一实施例31-32的无线传输/接收单元，更包括；
一校正单元，用以量测信道条件。
34.如任一实施例31-32的无线传输/接收单元，更包括；
一校正单元，用以校正一信道。
35.如任一实施例31-32的无线传输/接收单元，其中，该波束选择器系根据目前信道条件，选择一天线映像。
36.如任一实施例33-35的无线传输/接收单元，其中，该校正单元更包括：
一处理器，用以计算通道预测矩阵、及根据所述计算通道预测矩阵以计算校正矩阵。
37.如任一实施例33-36的无线传输/接收单元，其中，该校正单元更包括：
一内存，用以储存计算信道预测矩阵。
38.如任一实施例33-36的无线传输/接收单元，其中，该校正单元更包括：
一内存，用以储存校正矩阵。
39.如任一实施例33-36的无线传输/接收单元，其中，该校正单元系校正多个天线映像。
40.如实施例39的无线传输/接收单元，其中，所述计算校正矩阵储存于该内存以供未来利用。
41.如任一实施例33-40的无线传输/接收单元，其中，该校正单元系依序所述天线映像。
42.如任一实施例33-40的无线传输/接收单元，其中，该校正单元系同时校正所述天线映像。
43.如任一实施例33-42的无线传输/接收单元，其中，该校正单元更根据长期信道量测，以调整可供该无线传输/接收单元选择的天线映像的一候选组合。
44.如任一实施例33-43的无线传输/接收单元，其中，该校正单元透过计算一校正矩阵以校正一通道。
45.一种无线通信系统，用以选择一传输多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元及一接收多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元的天线映像，其中，一天线映像系一单一天线波束及一单一射频(RF)链的一组合，该系统包括：
一传输无线传输/接收单元，其包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；
多个射频(RF)链；以及
一波束选择器，用于透过选择性地耦接一单一射频(RF)链至一单一天线波束，以选择一天线映像；以及
一接收无线传输/接收单元，其包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；
多个射频(RF)链；以及
一波束选择器，用于透过选择性地耦接一单一射频(RF)链至一单一天线波束，以选择一天线映像。
46.如实施例45所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元及该接收无线传输/接收单元的选择天线映像透过从该传输无线传输/接收单元传输一校正训练帧至该接收无线传输/接收单元。
47.如任一实施例45-46所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元及该接收无线传输/接收单元的选择天线映像透过从该接收无线传输/接收单元响应该校正训练帧传输一探测实体封包数据单元至该传输无线传输/接收单元以进行校正。
48.如实施例47所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
49.如任一实施例46-48所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元。
50.如任一实施例46-49所述的系统，其中，该接收无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
51.如任一实施例45-50所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元传输选择天线映像的一校正矩阵系加以校正。
52.如任一实施例45-51所述的系统，其中，该接收无线传输/接收单元传输选择天线映像的一校正矩阵系加以校正。
53.如任一实施例51-52所述的系统，其中，所述选择天线映像的该校正矩阵系用以计算数据封包传输的一导引矩阵。
54.如任一实施例46-53所述的系统，其中，该校正训练帧具有一实体层调变及编码手段位字段。
55.如实施例54所述的系统，其中，该调变及编码手段位字段具有用于该传输无线传输/接收单元传输该校正训练帧的该选择天线映像的一表示。
56.如任一实施例54-55所述的系统，其中，该调变及编码手段位字段具有完整候选组合顺序或平行探测的一要求的一表示。
57.如任一实施例54-56所述的系统，其中，该调变及编码手段位字段具有一串长(run length)位，用以要求该接收无线传输/接收单元天线映像候选组合的一更新。
58.如任一实施例54-57所述的系统，其中，该调变及编码手段位字段具有暂时中止天线映像选择的一要求。
59.如任一实施例54-58所述的系统，其中，该探测实体封包数据单元具有多个高处理能力长训练字段(HT-LTFs)。
60.如实施例59所述的系统，其中，该探测实体封包数据单元具有该多个高处理能力长训练字段(HT-LTFs)，分别用于欲校正的一候选组合的各组天线映像。
61.如任一实施例54-60所述的系统，其中，该探测实体封包数据单元具有一高处理能力信号(HT-SIG)字段，其包括5个位，以表示所述高处理能力长训练字段(HT-LTFs)的总数。
62.如实施例61所述的系统，其中，该高处理能力信号(HT-SIG)字段，其包括5个位，以表示所述高处理能力长训练字段(HT-LTFs)的总数。
63.如任一实施例61-62所述的系统，其中，该高处理能力信号(HT-SIG)字段包括2个位，以表示该无线传输/接收单元的候选组合的大小。
64.如任一实施例61-63所述的系统，其中，利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTFs)依序校正多个天线映像。
65.如任一实施例61-64所述的系统，其中，利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTFs)同时校正多个天线映像。
66.如任一实施例47-65所述的系统，其中，该探测实体封包数据单元具有一媒体存取控制服务数据单元位字段。
67.如实施例66所述的系统，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段具有继续天线映像选择的一要求。
68.如任一实施例66-67所述的系统，其中，该媒体存取控制服务数据单元位字段系具有继续天线映像选择的一确认。
69.如任一实施例45-68所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元为一接收存取点。
70.如任一实施例45-68所述的系统，其中，该接收无线传输/接收单元为一接收存取点。
71.如任一实施例45-68所述的系统，其中，该传输无线传输/接收单元为一基地台。
72.如任一实施例45-68所述的系统，其中，该接收无线传输/接收单元为一基地台。
73.如任一实施例31-44所述的无线传输/接收单元，其中，该无线传输/接收单元为一接收存取点。
74.如任一实施例31-44所述的无线传输/接收单元，其中，该无线传输/接收单元为一基地台。

Claims (48)

1.一种用于选择一天线映像以用于一传输无线传输/接收单元(Tx WTRU)及一接收无线传输/接收单元(Rx WTRU)间的通信的方法，其中，两无线传输/接收单元(WTRU)均多重输入多重输出(MIMO)能力，并且，一天线映像系一单一射频(RF)链及一单一天线波束的一组合，该方法包括下列步骤：
在该传输无线传输/接收单元从目前可用天线映像的一候选组合中选择一天线映像；
在该接收无线传输/接收单元从目前可用天线映像的一候选组合中选择的一天线映像；
在该传输无线传输/接收单元，决定是否校正所述目前选择天线映像；
若判定所述选择天线映像尚未校正，校正所述选择天线映像；以及
利用所述选择校正天线映像，从该传输无线传输/接收单元传输数据封包至该接收无线传输/接收单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤：
基于长期通道量测，以调整可供该传输无线传输/接收单元选择的天线映像的该候选组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤：
基于长期通道量测，以调整可供该接收无线传输/接收单元选择的天线映像的该候选组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该校正步骤更包括下列步骤：
从该传输无线传输/接收单元传输一校正训练帧(CTF)至该接收无线传输/接收单元；
响应该校正训练帧，从该接收无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元(PPDU)至该传输无线传输/接收单元。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该传输无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤：
从该传输无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元；
在该接收无线传输/接收单元，根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤：
计算所述选择天线映像的一校正矩阵。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择天线映像的该校正矩阵系用以计算数据封包传输的一导引矩阵。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该传输无线传输/接收单元具有至少一波束成型天线。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该接收无线传输/接收单元具有至少一波束成型天线。
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该校正训练帧具有一实体层调变及编码手段(MCS)位字段。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该调变及编码手段位字段包含用于该传输无线传输/接收单元传输该校正训练帧的该选择天线映像的一表示。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该调变及编码手段位字段包含，完整候选组合顺序或平行探测的一要求的一表示。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该调变及编码手段位字段包含，一串长(run length)位用以要求该接收无线传输/接收单元(WTRU)天线映像候选组合的一更新。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该调变及编码手段位字段包含用以暂时中止天线映像选择的一要求。
16.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该探测实体封包数据单元包含多个高处理能力长训练字段(HT-LTF)，分别用于欲校正的一候选组合的各组天线映像。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，多个天线映像系利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)顺序而加以校正。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，多个天线映像系利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)同时加以校正。
19.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该探测实体封包数据单元包含一媒体存取控制(MAC)服务数据单元(MSDU)位字段。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含用于继续天线映像选择的一要求。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含继续天线映像选择的一确认。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段包含完整天线映像候选组合搜寻的一要求的一确认。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段系具有改变一天线映像候选组合大小的一要求的一确认。
24.一种用以选择一天线映像的多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元(WTRU)，其系一单一射频(RF)链及一单一天线波束的一组合，该无线传输/接收单元包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；
多个射频(RF)链，用以信号处理；
一波束选择器，用以选择性地耦接所述天线至所述射频(RF)链；以及
一校正单元，用以量测信道条件及校正一信道；
其中，该波束选择器系根据目前信道条件，选择一天线映像。
25.根据权利要求24所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元更包括：
一处理器，用以计算通道预测矩阵、及根据所述计算通道预测矩阵以计算校正矩阵；以及
一内存，用以储存计算信道预测矩阵及校正矩阵。
26.根据权利要求25所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元系校正多个天线映像并储存所述计算校正矩阵于该内存以供未来利用。
27.根据权利要求26所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元系依序所述天线映像。
28.根据权利要求26所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元系同时校正所述天线映像。
29.根据权利要求24所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元更根据长期信道量测，以调整可供该无线传输/接收单元选择的天线映像的一候选组合。
30.根据权利要求24所述的无线传输/接收单元，其特征在于，该校正单元透过计算一校正矩阵以校正一通道。
31.一种无线通信系统，用以选择一传输多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元及一接收多重输入多重输出(MIMO)无线传输/接收单元的天线映像，其中，一天线映像系一单一天线波束及一单一射频(RF)链的一组合，该系统包括：
一传输无线传输/接收单元，其包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；
多个射频(RF)链；以及
一波束选择器，用于透过选择性地耦接一单一射频(RF)链至一单一天线波束，以选择一天线映像；以及
一接收无线传输/接收单元，其包括：
多个天线，具有至少一波束成型天线；
多个射频(RF)链；以及
一波束选择器，用于透过选择性地耦接一单一射频(RF)链至一单一天线波束，以选择一天线映像；
其中，该传输无线传输/接收单元及该接收无线传输/接收单元的选择天线映像透过从该传输无线传输/接收单元传输一校正训练帧至该接收无线传输/接收单元、并从该接收无线传输/接收单元响应该校正训练帧传输一探测实体封包数据单元至该传输无线传输/接收单元以进行校正。
32.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，该传输无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
33.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，该传输无线传输/接收单元传输一探测实体封包数据单元，并且，该接收无线传输/接收单元系根据该接收实体封包数据单元，以实施所述选择天线映像的一信道预测。
34.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，所述选择天线映像的一校正矩阵系加以校正。
35.根据权利要求34所述的无线通信系统，其特征在于，所述选择天线映像的该校正矩阵系用以计算数据封包传输的一导引矩阵。
36.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，该校正训练帧具有一实体层调变及编码手段位字段。
37.根据权利要求36所述的无线通信系统，其特征在于，该调变及编码手段位字段具有用于该传输无线传输/接收单元传输该校正训练帧的该选择天线映像的一表示。
38.根据权利要求36所述的无线通信系统，其特征在于，该调变及编码手段位字段具有完整候选组合顺序或平行探测的一要求的一表示。
39.根据权利要求36所述的无线通信系统，其特征在于，该调变及编码手段位字段具有一串长(run length)位，用以要求该接收无线传输/接收单元天线映像候选组合的一更新。
40.根据权利要求36所述的无线通信系统，其特征在于，该调变及编码手段位字段具有暂时中止天线映像选择的一要求。
41.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，该探测实体封包数据单元具有多个高处理能力长训练字段(HT-LTF)，分别用于欲校正的一候选组合的各组天线映像。
42.根据权利要求41所述的无线通信系统，其特征在于，该探测实体封包数据单元具有一高处理能力信号(HT-SIG)字段，其包括5个位，以表示所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)的总数。
43.根据权利要求42所述的无线通信系统，其特征在于，该高处理能力信号(HT-SIG)字段包括2个位，以表示该无线传输/接收单元的候选组合的大小。
44.根据权利要求41所述的无线通信系统，其特征在于，利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)依序校正多个天线映像。
45.根据权利要求41所述的无线通信系统，其特征在于，利用所述高处理能力长训练字段(HT-LTF)同时校正多个天线映像。
46.根据权利要求31所述的无线通信系统，其特征在于，该探测实体封包数据单元具有一媒体存取控制服务数据单元位字段。
47.根据权利要求46所述的无线通信系统，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段具有继续天线映像选择的一要求。
48.根据权利要求46所述的无线通信系统，其特征在于，该媒体存取控制服务数据单元位字段系具有继续天线映像选择的一确认。
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